Sondas de temperatura especiales para tubería y para medir temperaturas elevadas
Si no es posible sumergir una sonda en el medio, o si la superficie misma constituye el medio hay que recurrir a sondas especiales de superficie. Estos se fijan mediante tornillo, fijación de apriete o con soldadura. Minimización de los efectos de la temperatura ambiental La transferencia de calor hacia el sensor se realiza exclusivamente desde el área de contacto. Esta área de contacto sin embargo constituye solo una pequeña parte de la superficie del sensor. El resto del sensor sigue expuesto a los efectos de la temperatura ambiental que produce un error de medición que se magnifica a medida de la diferencia con la temperatura superficial.
Sonda de forma V
El termopar TC59 V-Pad fue diseñado expresamente para minimizar el efecto de la temperatura ambiental y alcanzar un valor de medición fiable. El diseño del cuerpo en forma V permite una unión soldada hacia la superficie de la tubería independiente de su diámetro. El sensor del V-Pad se extiende a la superficie de contacto y forma parte integral de la superficie del tubo mediante la soldadura.
Sonda V-Pad soldada en superficie
El interior del V-Pad no es un cuerpo homogéneo metálico sino contiene una masa de alúmina. Como consecuencia se consigue un aislamiento contra la temperatura ambiental y los efectos de altas temperaturas causadas por radiación en el punto de medición. Las mediciones en hornos son bien distintas ya que al contrario de mediciones “estándar”, la temperatura superior en el exterior es superior que en el interior. El calor está generado por una llama abierta y por lo tanto existen flujos de gas de elevada velocidad y una alta densidad de radiación de gas.
El material del V-PAD debe ser adaptada al máximo a las condiciones térmicas y químicas de la tubería. También se debe indicar el material de la tubería para garantizar el buen funcionamiento. En función del material aplicado el V-Pad puede captar temperaturas de hasta 1200 ºC. La parte flexible del sensor se fabrica con un conductor flexible de aislamiento mineral (encamisado). Este conductor consiste en un apantallado exterior con conductores interiores aislados en un polvo cerámico altamente compactado.
El material de la punta del sensor y la del encamisado debe adaptarse a las condiciones de la aplicación teniendo en cuenta por ejemplo la resistencia contra ataques químicos, elevadas temperaturas etc. Se recomienda colocar el conductor a la sombra de la radiación inmediatamente tras realizar la medición. Para la fijación a la tubería se utiliza bridas de fijación soldadas con el mismo material como los tubos. Para compensar al extensión térmica se debe colocar el conductor en uno o varios bucles. A petición se suministra el encamisado previamente flexionado para facilitar el montaje.
Probado en la práctica Una exhaustiva prueba en condiciones reales, realizado en diciembre 2010 en una de las refinerías más grandes de Norteamérica mostraba resultados de calidad nunca realizados por otras sondas de superficie. La forma constructiva del V-Pad ha mostrado resultados excelentes en muchas aplicaciones de medición precisa en hornos y calentadores de temperaturas elevadas. En estas aplicaciones las mediciones son de primordial importancia ya que la captación precisa variaciones de temperatura en la tubería reduce tiempos de parada por mantenimiento y aumenta la eficacia de las instalaciones.
Otros artículos: ¿Cómo seleccionar un termopozo? , El uso de termorresistencias en aplicaciones industriales según DIN EN 60751:2009 y Aplicaciones para transmisores de temperatura
Autor: Joachim Brückner Product Manager Temperatura electrónica WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, www.wika.es